Борогидрид натрия: Свойства, реакции и применение.

[Shaker]

Введение.​

Борогидрид натрия - уникальное химическое соединение с широким спектром свойств, реакций и применений, что делает его предметом научных исследований. Этот белый кристаллический порошок без запаха, растворимый в воде, был впервые синтезирован в XX веке.

Одной из главных характеристик борогидрида натрия является его способность служить мощным восстановителем в различных химических реакциях. Это свойство нашло широкое применение в синтезе органических соединений, что привело к повышению эффективности и снижению стоимости производственных процессов.

В этой статье представлен глубокий обзор свойств борогидрида натрия, его химических реакций и применений.

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.

Структурная формула борогидрида натрия.

Физические и химические свойства борогидрида натрия.​

Борогидрид натрия (тетрагидроборат натрия) - неорганическое соединение с химической формулой NaBH4 и молекулярной массой 37,83 г/моль. Внешний вид: белые кристаллы. Растворим в воде - 56 г (в 100 г при 25°C), жидком аммиаке - 99 г (в 100 г при -22,5°C), этаноле - 4 г (в 100 г при 20°C). Его плотность составляет 1,074 г/см3. Температура плавления борогидрида натрия относительно высока - около 505°C, а температура кипения - 89-90°C .

Синтез борогидрида натрия.​

Борогидрид натрия может быть синтезирован различными методами. Вот основные из них:

Борогидрид натрия может быть получен промышленным способом по методу Брауна-Шлезингера путем реакции триметилбората с гидридом натрия в интервале температур 250-270°C.

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.

Получение борогидрида натрия и метоксида натрия из гидрида натрия и триметилбората.

В качестве альтернативы это соединение может быть получено по методу Байера. Его получают из боратов путем реакции буры, металлического натрия, водорода и диоксида кремния при температуре 700 °C.

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.

Получение борогидрида натрия и метасиликата натрия из диоксида кремния, водорода, натрия и бората натрия.

Или используйте буру, гидрид магния и карбонат натрия вместо водорода и натрия.

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.

Получение борогидрида натрия, оксида магния и диоксида углерода из гидрида магния, карбоната натрия и бората натрия.

Важно отметить, что выбор метода синтеза зависит от таких факторов, как экономическая эффективность и специфические требования предполагаемого применения.

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.

Завод по производству борогидрида натрия.

Химические реакции борогидрида натрия.​

Борогидрид натрия является универсальным восстановителем, и его химические реакции широко используются в различных областях. Вот основные химические реакции борогидрида натрия.

1. Гидролиз борогидрида натрия

Борогидрид натрия реагирует с водой и спиртами в присутствии катализаторов с выделением газообразного водорода и образованием соответствующего бората. Гидролиз ускоряется в кислой среде и замедляется в щелочной.

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.

Получение водорода и метабората натрия из борогидрида натрия и воды.

2. Восстановление карбонильных соединений

Борогидрид натрия широко используется для восстановления карбонильных соединений, таких как альдегиды и кетоны, до соответствующих им спиртов. Реакцию обычно проводят в присутствии растворителя, такого как метанол или этанол.

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.

Получение изопропилового спирта из ацетона.

3. Восстановление нитросоединений

Борогидрид натрия может быть использован для восстановления нитрогрупп до аминогрупп в органических соединениях. Реакцию проводят в присутствии катализаторов на основе хлорида меди.

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.

Получение амфетамина из 1-фенил-2-нитропропена.

4. Восстановление иминов

Для восстановления иминов до аминов можно использовать борогидрид натрия. Реакции проводятся под воздействием микроволнового излучения или при нагревании.

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.

Получение эфедрина из 2-(метилимино)-1-фенил-1-пропанола.

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.

Борогидрид натрия

Применение борогидрида натрия.​

Борогидрид натрия широко используется в различных отраслях промышленности и науки.

1. Химический синтез
Борогидрид натрия обычно используется для восстановления альдегидов и кетонов до соответствующих им спиртов в органическом синтезе.
Борогидрид натрия используется в реакциях восстановления оксидов металлов до металлов.


2. Фармацевтическая промышленность
Борогидрид натрия используется в синтезе фармацевтических препаратов, в восстановлении функциональных групп и в производстве промежуточных продуктов.
Эта реакция используется при производстве различных антибиотиков, в том числе хлорамфеникола и дигидрострептомицина. Различные стероиды и витамин А получают с использованием борогидрида натрия, по крайней мере, на одной стадии.


3. Бумажное и текстильное производство
Борогидрид натрия используется в качестве отбеливающего агента для древесной массы. В текстильной промышленности борогидрид натрия используется в качестве стабилизатора отбеливателя, помогая сохранить стабильность отбеливателей на основе пероксида.


4. Топливные элементы и хранение водорода
Благодаря высокому содержанию водорода борогидрид натрия рассматривается в качестве материала для хранения водорода в топливных элементах.
Эти области применения демонстрируют широкую применимость борогидрида натрия в различных отраслях промышленности, от химического и фармацевтического синтеза до экологии и материаловедения.

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.

Бочка борогидрида натрия.

Влияние борогидрида натрия на здоровье.​

Борогидрид натрия, как правило, считается менее токсичным по сравнению с другими борсодержащими соединениями, но важно обращаться с ним осторожно и соблюдать надлежащие меры предосторожности.

Вот некоторые соображения относительно воздействия борогидрида натрия на здоровье:

1. Вдыхание
Вдыхание пыли борогидрида натрия может вызвать раздражение дыхательной системы. Воздействие высоких концентраций в воздухе может привести к респираторному дискомфорту, кашлю или одышке.


2. Контакт с кожей
Борогидрид натрия может вызвать раздражение кожи, особенно при длительном контакте. Длительное или многократное воздействие на кожу может привести к покраснению, сухости или даже дерматиту.


3. Попадание в глаза
Попадание в глаза может вызвать раздражение, покраснение и слезотечение.


4. Проглатывание
Проглатывание борогидрида натрия может привести к раздражению желудочно-кишечного тракта. Симптомы могут включать тошноту, рвоту, боль в животе и диарею.

Меры предосторожности.​

1. Средства индивидуальной защиты
При работе с борогидридом натрия надевайте соответствующую защитную одежду, включая перчатки и защитные очки.


2. Вентиляция
Работайте в хорошо проветриваемых помещениях или используйте вытяжные шкафы, чтобы свести к минимуму воздействие при вдыхании.


3. Хранение
Хранить плотно закрытыми, вдали от тепла и источников возгорания.
Не допускайте контакта продукта с водой во время хранения.

Заключение.​

В заключение следует отметить, что борогидрид натрия является ценным химическим соединением с широким спектром применения в различных отраслях промышленности и научных дисциплинах. Его роль как мощного восстановителя в органическом синтезе, металлургии и катализе оказала значительное влияние на такие области, как фармацевтика и экологические технологии.

Способность соединения избирательно восстанавливать карбонильные соединения, нитрогруппы и ионы металлов сделала его важным для синтеза разнообразных органических молекул и производства функциональных материалов.